斜拉橋結構魯棒性分析與評價.pdf

1、斜拉橋通常位于交通生命線上的咽喉位置，一旦出現(xiàn)安全問題，將會造成嚴重的經(jīng)濟損失和社會影響。而隨著現(xiàn)代化進程的加深，斜拉橋面臨的內外部風險日趨復雜，不相稱破壞等“非傳統(tǒng)安全”問題開始凸顯，常規(guī)的結構安全設計方法遭遇嚴峻的挑戰(zhàn)。目前，斜拉橋的安全設計主要基于理想無損狀態(tài)下的極限狀態(tài)檢算，而極少考慮結構在遭受意外干擾或者局部損傷后的性能。因此，對斜拉橋的結構魯棒性進行系統(tǒng)性研究已是當務之急，這對提高斜拉橋結構抵抗不相稱破壞的能力具有重要的理論

2、意義和工程價值。
　　本文從斜拉橋敏感風險源評估、施工階段結構魯棒性、運營階段抗震魯棒性和結構魯棒性評價方法等幾個方面展開研究。
　　對斜拉橋在施工階段和運營階段的敏感風險源進行了識別和歸類，并利用基于ALARP準則的風險矩陣評估方法對典型風險源進行了分級評價。針對斜拉橋結構，研究了偶然事件控制法、增強抗力和延性法、替代荷載路徑法及增設消能裝置法等四條結構魯棒性改善方法的適用性。
　　以湖南赤石特大橋為例研究了高墩多塔

3、斜拉橋施工階段的結構魯棒性問題?；诔嗍髽蚋叨斩嗨Y構的施工階段特征，對遭受局部斷索情況的最大雙懸臂施工階段進行了分析，同時研究了設置不同的備用索方案對剩余結構靜力響應的優(yōu)化作用。結果表明，懸臂施工階段備用索可以提供冗余的荷載傳遞路徑，協(xié)助剩余結構更好地進行內力重分布，從而保證斜拉橋結構在遭受局部斷索后仍是魯棒的。
　　以四川雅安大興二橋為例研究了單索面單塔斜拉橋的抗震魯棒性問題?；诖笈d二橋在分別設置縱、橫向阻尼器和抗震墩之后

4、的地震響應，研究了增加消能冗余路徑和增強關鍵構件消能能力這兩項措施對斜拉橋抗震魯棒性的改善作用，進而提出基于塔底彎矩的抗震魯棒性評價指標。結果表明該指標能初步評定斜拉橋結構的抗震魯棒性。
　　借鑒建筑結構魯棒性的研究成果，針對斜拉橋結構魯棒性量化分析的現(xiàn)狀與困境，提出以關鍵構件或關鍵節(jié)點的靜力響應作為斜拉橋結構魯棒性評價體系的出發(fā)點。進而選取包括斜拉索應力、主梁壓應力、位移、橋塔彎曲應變能和關鍵節(jié)點構造魯棒性在內的五項基礎性分項指